خصائص أنابيب سبائك التيتانيوم غير الملحومة وأنابيب سبائك التيتانيوم الملحومة

وتنقسم أنابيب التيتانيوم أساسا إلى أنابيب التيتانيوم غير الملحومة وأنابيب التيتانيوم الملحومة. في السنوات الأخيرة ، مع تحسين مستوى الدرفلة والأتمتة ، تم توسيع مواصفات أنابيب التيتانيوم غير الملحومة ، وتم تحسين دقة الأبعاد وجودة المنتج بشكل أكبر ، وبالتالي إنتاج المزيد من المنتجات المميزة لتلبية احتياجات الصناعات المختلفة. وفي الوقت نفسه ، فإن تركيز صناعة التيتانيوم ليس مرتفعًا في الوقت الحالي. يجب على شركات الإنتاج أن تقوم تدريجياً بتحويل المعدات وتحديثها بناءً على المعدات الموجودة ، وأن تسعى بنشاط للتعاون ، والتعاون مع شركات تصنيع المعدات المعدنية الكبيرة لتوسيع نطاق مواصفات المنتجات باستخدام معدات واسعة النطاق ، تطوير منتجات جديدة ، وتحسين جودة المنتج.

من حيث أنابيب التيتانيوم الملحومة ، مع إنشاء خطوط إنتاج شريط التيتانيوم وتحسين تكنولوجيا إنتاج الشريط ، فقد تحسنت جودة منتجات الشريط باطراد ، مما يؤدي إلى خفض تكلفة إنتاج أنابيب التيتانيوم الملحومة وأسعار مستقرة. مع تحسن جودة لحام أنابيب التيتانيوم ، سيتم توسيع حصة السوق من الأنابيب الملحومة من التيتانيوم ، لتحل تدريجيا محل استخدام أنابيب التيتانيوم غير الملحومة.

1. طرق اللحام الشائعة لسبائك التيتانيوم

اللحام بالغاز الخامل المعدني (MIG)

يستخدم اللحام بالغاز الخامل المعدني (MIG) الأرجون كغاز واقي وقطب كهربائي سلك استهلاكي للذوبان. تشمل خصائصه معدل الترسيب العالي ، والحد الأدنى من تشوه اللحام ، ومناسبة لحام مواد التيتانيوم متوسطة السماكة ، واستخدام الاتصال العكسي بالتيار المباشر. على الرغم من أن لحام MIG يتميز بمزايا الإنتاجية العالية والحد الأدنى من تشوه اللحام ، أثناء عملية اللحام ، انتقال قطرات المنصهرة في شكل حبيبات دقيقة ، مما يجعل معدن الحشو عرضة للتلوث بالشوائب ، مما يؤدي إلى مشاكل التبعثر الشديدة نسبيًا ، والتي تؤثر على تشكيل حبة اللحام وفعالية التدريع بالغاز ، صنع تشكيل حبة اللحام أدنى من لحام غاز التنغستن الخامل (TIG).

اللحام بالليزر ce

يستخدم اللحام بالليزر كثافة الطاقة العالية ، والتماسك الجيد للطاقة الكهرومغناطيسية ، وأحادية اللون القوية ، والاتجاه الجيد للليزر للحام. لحام بالليزر يركز مصدر ضوء قوي على مساحة صغيرة جدا ، ذوبان المعدن في تلك المنطقة لتحقيق اتصال المواد. لتجنب تأثير الشوائب مثل الأكسجين والهيدروجين والنيتروجين ، يستخدم غاز الأرجون للحماية أثناء اللحام بالليزر. يؤدي اللحام بالليزر لسبائك التيتانيوم إلى منطقة صغيرة متأثرة بالحرارة ، والحد الأدنى من تشوه الشغل ، واللحام الدقيق. أثناء اللحام ، يمكن القيام به من خلال نافذة زجاجية دون اتصال مباشر مع منطقة اللحام ، لا تتأثر بالحقول المغناطيسية ، ولا يتطلب أي مادة حشو لحام ، لديه وقت لحام قصير ، وقد درس العديد من العلماء في الداخل والخارج اللحام بالليزر لسبائك التيتانيوم مثل TC4 ، إثبات أن اللحام بالليزر هو وسيلة فعالة لحام سبائك التيتانيوم.

لحام مقاومة force

التيتانيوم لديه مقاومة كهربائية عالية وموصلية حرارية منخفضة ، مما يجعل من السهل نسبيا إجراء لحام المقاومة. يستخدم لحام المقاومة الحرارة الناتجة عن التيار الكهربائي الذي يمر عبر المقاومة بين الأسطح الملامسة للحام أثناء تطبيق الضغط على مفصل اللحام. عند لحام ألواح التيتانيوم المقاومة ، لا تكون حماية الغاز الخامل مطلوبة لأن أسطح اللحام على اتصال وثيق بالفعل تحت الضغط ، وأقل عرضة لتلوث الغلاف الجوي. لحام فلاش يمكن استخدامها لحام مواد التيتانيوم أنبوبي. ومع ذلك ، فإن قوة الشد وقوة التعب للمفاصل الملحومة المقاومة أقل بكثير من تلك التي تم الحصول عليها بطرق مثل لحام TIG ولحام الشعاع الإلكتروني. بالإضافة إلى ذلك ، فإن التكلفة العالية لمعدات اللحام المقاومة تحد أيضًا من تطبيقها.

2. تحليل عملية الإنتاج وخصائص المنتج لأنابيب التيتانيوم غير الملحومة

في الوقت الحالي ، تعتمد الأنابيب غير الملحومة المصنوعة في السوق بشكل عام عملية التلدين البارد والفراغ. سبائك التيتانيوم هي مزورة في الفراغات شريط ، والتي تتم معالجتها بعد ذلك إلى الفراغات الأنابيب. تخضع فراغات الأنابيب لعمليات لف وتلدين متعددة لتشكيل أنابيب تيتانيوم غير ملحومة في النهاية. في إنتاج فراغات الأنابيب ، هناك أساسا عمليتين للإنتاج. طريقة واحدة هي حفر الثقب والبثق لإنتاج فراغات الأنابيب. هذه الطريقة تستهلك كمية كبيرة من معدن التيتانيوم ، وسمك جدار الأنبوب موحد. يعد اختيار مادة التشحيم الزجاجية المناسبة أمرًا بالغ الأهمية أثناء البثق ، وهناك حاجة إلى جهاز بثق حمولة كبيرة ، مما يؤدي إلى استثمار كبير في المعدات. طريقة أخرى هي ثقب مائل ، تستخدم عادة في إنتاج أنابيب الصلب. هذه الطريقة تستهلك أقل معدن التيتانيوم ، ولكن الأنابيب ثكل التسامح سمك أكبر قليلا. في بعض الأحيان ، قد تكون هناك ظاهرة فشل في الاختراق أثناء الثقب ، حيث يعلق الطرف في المادة الفارغة. هذه مشكلة فنية تستحق البحث في تقنيات الإنتاج الحالية.

على الرغم من أن تكنولوجيا معالجة الأنابيب غير الملحومة من سبائك التيتانيوم ناضجة نسبيًا ، بسبب القيود في المعدات الموجودة ، فإن مواد أنابيب التيتانيوم هي بشكل أساسي تيتانيوم خالص منخفض القوة ومنخفض السبائك ، التيتانيوم-الموليبدينوم-النيكل ، وغيرها من مواد أنابيب التيتانيوم متوسطة إلى منخفضة القوة ، مع الدلفنة على البارد باعتبارها تكنولوجيا المعالجة الرئيسية. يتطلب إنتاج مواد أنابيب سبائك التيتانيوم متوسطة إلى عالية القوة ، مثل مواد الأنابيب ، استخدام تكنولوجيا الدرفلة الساخنة ، إضافة أجهزة تسخين حثي إلى مطحنة لف الأنابيب لمزيد من التسخين لأنبوب التيتانيوم قبل التدوير.

3. عملية الإنتاج وتحليل خصائص المنتج لأنابيب التيتانيوم الملحومة

أنابيب التيتانيوم الملحومة ، كمنتج أنابيب التيتانيوم الفريد نسبيا ، يتم إنتاجها عن طريق دعم شكل الأنبوب مع لفائف التيتانيوم المدرفلة على البارد ومن ثم لحام لهم باستخدام التنغستن خامل لحام محمية الغاز. بسبب مقاومة التآكل الممتازة لمواد التيتانيوم ، استبدلت الأنابيب الملحومة بالتيتانيوم تدريجيًا أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ والنحاس كمواد مفضلة للمكثفات والمبادلات الحرارية بعد إدخالها إلى السوق. تستخدم على نطاق واسع في محطات الطاقة الساحلية ، وتحلية مياه البحر ، وحقول النفط البحرية ، وغيرها من التطبيقات التي تتطلب مياه البحر كوسيط تبريد.

مقارنة بأنابيب التيتانيوم غير الملحومة ، يمكن استخدام أنابيب التيتانيوم الملحومة لتصنيع تركيبات الأنابيب بجدران أرق ، بحد أدنى لسمك الجدار من صوفي إلى صوفي في حين أن الحد الأدنى لجدار أنابيب التيتانيوم غير الملحومة يبلغ سمكها حوالي!! بالإضافة إلى ذلك ، تتميز أنابيب التيتانيوم الملحومة بمعدلات استخدام عالية للمواد الخام ، وكفاءة إنتاج عالية ، وفوائد اقتصادية جيدة. علاوة على ذلك ، نظرًا لخصائص الطول الطويل والأداء المستقر ، هناك طلب كبير على الأنابيب الملحومة من التيتانيوم السميك الجدران في صناعات مثل البتروكيماويات. على الرغم من إحراز بعض التقدم في تطوير أنابيب التيتانيوم الملحومة ذات الجدران السميكة محليًا ، إلا أن تكنولوجيا الإنتاج الصناعي للأنابيب الملحومة من التيتانيوم ذات الجدران السميكة لا تزال غير ناضجة ، الذي سيكون اتجاه التطوير القادم للأنابيب الملحومة من التيتانيوم.

مع العرض المستقر لشرائط التيتانيوم والمزيد من التخفيضات في التكاليف ، أصبحت المنافسة في سوق الأنابيب الملحومة من التيتانيوم أكثر كثافة. مدفوعًا بالتغيرات السريعة في حالة إمدادات المواد الخام لشريط التيتانيوم والتحفيز المتوقع لخطة بناء الطاقة النووية في الصين ، شهدت الصين القارية طفرة استثمار قوية في خطوط إنتاج الأنابيب الملحومة من التيتانيوم منذ ،. وفقًا لإحصائيات غير مكتملة ، تم بناء أكثر من 50 خط إنتاج بسعة إنتاجية تتجاوز الطن. تُظهر البيانات الجمركية أن الصين استوردت طن من أنابيب التيتانيوم الملحومة في صحن ، ولكن مع اندلاع الأزمة المالية وحادث محطة فوكوشيما للطاقة النووية ، دخل سوق الأنابيب الملحومة فجأة في حالة انكماش. في ، الصين ، استوردت فقط ، طن من الأنابيب الملحومة. حاليًا ، لا تزال جودة الأنابيب الملحومة المصنوعة محليًا من التيتانيوم بحاجة إلى تحسين ، كما أن آفاق السوق واعدة. يمكن توقع أن ميزة التكلفة لأنابيب التيتانيوم الملحومة ستعزز بديلها الجزئي لأنابيب التيتانيوم غير الملحومة في المستقبل.

4. عملية لحام وفحص أنابيب التيتانيوم أثناء البناء

أثناء عملية البناء ، يجب أن يركز تنفيذ عملية لحام أنابيب التيتانيوم على جانبين رئيسيين: مستوى مهارة آلة اللحام والاختبار غير المدمر لدرز اللحام ، التي يجب تنفيذها بدقة وفقا للوائح الوطنية ذات الصلة.

عند تنفيذ عملية لحام أنابيب التيتانيوم ، من الضروري التحضير أولاً للبناء ، بما في ذلك تنظيف مكونات اللحام واختيار المادة الأساسية. بناءً على شروط البناء المحددة ، يجب اختيار تقنيات اللحام المناسبة ، ويجب إعداد مواد ومعدات البناء الضرورية لضمان اجتياز مواد البناء لفحص الجودة وأن تعمل معدات البناء بشكل طبيعي.

بعد الانتهاء من أعمال اللحام ، يجب فحص أنبوب التيتانيوم وفقًا لمتطلبات مواصفات فحص لحام أنابيب التيتانيوم. يجب أن يشمل فحص ما بعد اللحام أيضًا فحصًا بصريًا لخط اللحام لمراقبة أي ظاهرة مثل الخفض والمسامية وما إلى ذلك. من المهم تقييم ما إذا كانت العيوب مثل الشقوق والشوائب موجودة لضمان جودة التماس أنابيب التيتانيوم الملحومة.

علاوة على ذلك ، التماس لحام من تيتايجب أن تحافظ أنابيب نيوم على سلاسة داخل غضون ملليمتر. عند فحص تلوين أنبوب التيتانيوم ، يتم فحص السطح الخارجي وجانبي المادة الأساسية عادة لمعرفة وجود المسامية والشقوق وما إلى ذلك.

بالإضافة إلى ذلك ، يجب إجراء الفحص الشعاعي بعد اللحام لأنبوب التيتانيوم وفقًا لطرق الفحص الشعاعي المناسبة ، ويجب أن يتم تقييم النتائج وفقًا للمعايير. بعد ذلك ، يجب إجراء اختبارات الضغط والتسرب لضمان نسبة نجاح لحام أنابيب التيتانيوم.

في الختام ، تعزيز البحث في عملية لحام أنابيب التيتانيوم أثناء عملية البناء ، وكذلك الاختبار غير المدمر لدرز اللحام ، سوف تلعب دورا إيجابيا في مراقبة الجودة لأنابيب التيتانيوم الملحومة والترويج لها.